一、 A/O 工艺
1.基本原理
A/O 是 Anoxic/Oxic 的缩写,它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外,还具有一定 的脱氮除磷功能, 是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理, 所以 A/O 法是改进的活性污泥 法。
A/O 工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起, A 段 DO 不大于 0.2mg/L,O 段 DO=2~ 4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物 水解为有机酸,使大份子有机物分解为小份子有机物, 不溶性的有机物转化成可溶性有机物, 当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率; 在缺氧段, 异养菌将蛋白质、 脂肪等污染物进行氨化 (有机链上的 N 或者氨基酸中的氨基) 游 离出氨 (NH3、NH4+) ,在充足供氧条件下, 自养菌的硝化作用将 NH3-N (NH4+) 氧化为 NO3-, 通过回流控制返回至 A 池,在缺氧条件下, 异氧菌的反硝化作用将 NO3-还原为份子态氮(N2) 完成 C、N、O 在生态中的循环,实现污水无害化处理。
2.A/O 内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述, 结合多年的焦化废水脱氮的经验, 我们总结出(A/O) 生物脱氮流程具有以下优点:
(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于 54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将 COD 值降至 100mg/L 以下,其他指标也达 到排放标准,总氮去除率在 70%以上。
(2) 流程简单, 投资省, 操作费用低。 该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源, 故 不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。 特别, 在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后, 碳氮比有所提 高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
(3) 缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如 COD、BOD5 和 SCN-在缺氧段中去 除率在 67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为 62%和 36%,故反硝化反应是最为经济 的节能型降解过程。
(4) 容积负荷高。 由于硝化阶段采用了强化生化, 反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技 术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。
(5) 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或者污染物浓度较高时,本 工艺均能维持正常运行, 故操作管理也很简单。 通过以上流程的比较, 不难看出, 生物脱氮 工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、 COD 等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐 采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮 (内循环) 工艺流程, 使污水处理装置非但能达到脱氮的要 求,而且其它指标也达到排放标准。
3. A/O 工艺的缺点
reactor缩写1.由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的 降解率较低;
2、若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,于是加大了运行费用。此外,内循环液来自 曝气池,含有一定的 DO,使 A 段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难
3、 影响因素
水力停留时间 (硝化>6h ,反硝化<2h )污泥浓度 MLSS (>3000mg/L)污泥龄( >
30d ) N/MLSS 负荷率( <0.03 )进水总氮浓度( <30mg/L)
二、 A2/O 工艺
1.基本原理
A2/O 工艺是 Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写, 它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工 艺的简称。 该工艺处理效率普通能达到: BOD5 和 SS 为 90%~95%,总氮为 70%以上, 磷为 90% 摆布,普通合用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但 A2/O 工艺的基建费和运行费均高 于普通活性污泥法, 运行管理要求高, 所以对目前我国国情来说, 当处理后的污水排入封闭 性水体或者缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。
2. A2/O 工艺特点:
(1)污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌的有机配合,能同时具
有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带 DO 和硝酸态氧的 影响,于是脱氮除磷效率不可能很高。
(5) 在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中, 该工艺流程最为简单, 总的水力停留时间也少 于同类其他工艺。
(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖, SVI 普通小于 100,不会发 生污泥膨胀。
(7)污泥中磷含量高,普通为 2.5%以上。
3.A2/O 工艺的缺点
·反应池容积比 A/O 脱氮工艺还要大;
·污泥内回流量大,能耗较高;
·用于中小型污水厂费用偏高;
·沼气回收利用经济效益差;
·污泥渗出液需化学除磷。
三、氧化沟
1 氧化沟技术
氧化沟( oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuous loop reactor),是活性污 泥法的一种变形。氧化沟污水处理工
艺是在 20 世纪 50 年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从 1954 年在荷兰首次投入使 用以来。由于其出水水质好、运行稳定、
管理方便等技术特点, 已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的管理 [1] 。至今, 氧化沟技术己经历了半个多世纪的
发展,在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新,浮现了种类繁多、各具特的氧 化沟[2]。
从运行方式角度考虑, 氧化沟技术发展主要有两方面: 一方面是按时间顺序安排为主对污水 进行处理;另一方面是按空间顺序安
排为主对污水进行处理。 属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟; 属于后者的有连续工作
分建式和合建式氧化沟[3],见图 1
氧化沟工艺分类。
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括: 帕斯韦尔 (Pasveer) 氧化沟、 卡鲁塞尔 (Carrousel) 氧化沟 、奥尔伯(Orbal)氧化沟
、T 型氧化沟(三沟式氧化沟)、 DE 型氧化沟和一体化氧化沟。
2、氧化沟工艺在污水处理中的应用
从理论上讲, 氧化沟既具有推流反应的特征, 又具有彻底混合反应的优势; 前者使其具有出 水优良的条件,后者使其具有抗冲击
负荷的能力。 正是因为有这个环流, 且有能量分区的缘故, 使它具有其它许多污水生物处理
技术所拥有的众多优势,其中最为显
著的优势是工作稳定可靠。 由于具有出水水质好, 运行稳定, 管理方便以及区别于传统活性 污泥法的一系列技术特征,氧化沟技
术在污水处理中得到广泛应用。据不彻底统计[4],目前,欧洲己有的氧化沟污水处理厂 超过 2 000 多座,北美超过 800 座。氧
化沟的处理能力由最初的服务人口仅 360 人,到如今的 500 万~1 000 万人口当量。不仅氧 化沟的数量在增长,而且其处理规模也在
不断扩大,处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化工废水、造纸废水、 印染废水及食品加工废水等工业废水
。我国自 20 世纪 80 年代亦开始应用这项技术, 随着污水处理事业的极大发展, 全国各地先
后建起了不同规模、不同型式的氧化沟
污水处理厂。目前在我国,采用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家, 见表 1 (我国典型氧化沟型式及应用及
表) 2 (部份国内氧化沟污水处理厂型式及规模)。
3、氧化沟工艺的研究新发展
通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析, 并结合新的除磷脱氮理论, 继续贯彻 简易污水处理的思想,重庆大学的王
涛[5]、钟仁超[6]、刘兆荣[7]、麦松冰[8]等人对氧化沟工艺进行了改良。
3.1 改良氧化沟池型的构建原则
改良氧化沟池型的构建是在一体化简易污水处理技术的思想基础上,依托于卡鲁塞尔氧化 沟、一体化氧化沟和奥贝尔氧化沟而建
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